用于多管PECVD设备的自动上下料系统及其方法技术方案

一种用于多管PECVD设备的自动上下料系统，包括推车、缓存架、石墨舟、石墨舟装载机构、推舟、上水平导轨、下水平导轨及垂直导轨，垂直导轨滑设于水平导轨上，推舟滑设于垂直导轨上，石墨舟装载机构与推舟连接，推舟的推送方向与推舟导向机构所在的平面垂直，推车和缓存架的底部均预留取放口。上料：将石墨舟推送至设定位置，将石墨舟装载机构推送至取放口下方，石墨舟装载机构上升将石墨舟托起与推车分离，石墨舟装载机构上升至高度与反应腔体一致，石墨舟装载机构将石墨舟送入反应腔体内；下料：石墨舟装载机构将石墨舟从反应腔体内取出；推舟将石墨舟装载机构推送至取放口上方，石墨舟装载机构下降经过取放口后，石墨舟落于缓存架或推车上。

Automatic feeding and unloading system for multi tube PECVD equipment and method thereof

A multi PECVD device for automatic loading and unloading system, including cart frame, Shi Mozhou, Shi Mozhou, cache loading mechanism, for us, a horizontal guide rail, horizontal guide rail and the vertical guide rail, a vertical guide rail is arranged on the horizontal guide rail is arranged on the vertical guide rail, boat, graphite boat loading mechanism and pusher connection plane us push us direction and guiding mechanism of vertical frame at the bottom of the cart and the cache are reserved access port. Material: graphite boat is pushed to the set position, the graphite boat loading mechanism to push to take off below, Shi Mozhou Shi Mozhou will hold up the loading mechanism and separation trolley, graphite boat loading mechanism rises to the height and the reaction chamber, the graphite boat loading mechanism to send Shi Mozhou into the reaction cavity; material: Graphite the boat will be removed from the loading mechanism of Shi Mozhou reaction chamber; Shi Mozhou will push the boat loading mechanism pushed to take the mouth above the graphite boat loading mechanism decreased after taking and discharging port, the graphite boat fell to the cache shelf or trolley.

【技术实现步骤摘要】
用于多管PECVD设备的自动上下料系统及其方法
本专利技术涉及硅太阳能电池制造技术，尤其涉及一种用于多管PECVD设备的自动上下料系统及其方法。
技术介绍
在硅太阳能电池的制造工艺过程中，通常需要采用薄膜沉积工艺进行硅片的镀膜以减少反射，提高太阳能电池效率。镀膜的方法有很多，等离子体增强化学气相沉积（PECVD，全称为PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition）应用较为广泛，该方法是对硅片进行氮化硅真空镀膜，其原理是利用低温等离子体能量源，将样品置于低气压辉光放电的阴极上，利用辉光放电(或者另外配置发热体)使样品升温到预设温度，然后通入适量的反应气体，气体经过一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。采用等离子体增强化学气相沉积工艺对硅片表面进行镀膜的一个循环工艺过程，依次包括S1、装片，S2、进舟，S3抽空，S4、恒温，S5、淀积，S6、抽空，S7、清洗，S8、充氮，S9、退舟，S10、卸片。在制作过程中，首先要将没有镀膜的原料硅片插入石墨舟中，然后将装载有原料硅片的石墨舟放置在PECVD真空镀膜设备（以下简称PECVD设备，多管PECVD设备以功能主要划分为：净化装卸区、废气排放区、反应炉体区、辅助系统区、控制系统区及配电系统区等，在结构上分别对应净化台、废气室、炉体柜和气源柜）的反应腔体体中，采用合适的PECVD工艺对原料硅片进行镀膜，镀膜结束后，将石墨舟从PECVD设备的反应腔体体中取出，最后将镀膜完成的硅片从石墨舟中取出。传统的PECVD石墨舟上下料都是由人工完成，随着晶片尺寸的增大和工艺改进，单舟装载硅片数量逐步增加，导致石墨舟的重量也随之大幅增加，阻碍了PECVD结构向高度空间发展，严重制约着单台设备产能的提升；另一方面工人的管理和培训成本高，劳动强度大，工作环境恶劣，且由人工操作带来的污染和碎片问题越发突出。采用自动上下料装置不但能增加PECVD设备的管数（由二管增加至四管、五管），大大提高单台设备的生产效率，而且可以实现装备的自动化，降低员工的劳动强度和因人工操作带来的不良影响，是多管PECVD设备发展的必然趋势。现有的自动上下料装置需要两套系统来完成石墨舟的上下料，分别为推舟系统和自动上下料系统：推舟系统的数量与PECVD设备的管数一一对应，其主要功能是将装载机构上的石墨舟送入反应腔体体内，待做完工艺后再将石墨舟从反应腔体体中取出；自动上下料系统包括上下运动的龙门架机构和水平运动的机械手，主要功能是将石墨舟从装载机构搬运到缓存架或者推车上。现有的自动上下料装置的不足之处在于：每管对应一套推舟系统，体积庞大，成本较高，结构复杂，且推舟系统大部分时间处于等待状态，利用率极低，浪费严重；石墨舟的装卸过程由龙门架机构和机械手配合完成，结构复杂，石墨舟定位困难，运动精度低，可靠性低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，布局紧凑，成本低，便于石墨舟定位，可靠性高的用于多管PECVD设备的自动上下料系统。本专利技术进一步提供一种基于该自动上下料系统的自动上下料方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于多管PECVD设备的自动上下料系统，包括推车、缓存架、石墨舟、石墨舟装载机构及推舟，还包括推舟导向机构，所述推舟导向机构包括上水平导轨、下水平导轨及垂直导轨，所述垂直导轨上下两端分别滑设于所述上水平导轨和下水平导轨上，所述推舟滑设于所述垂直导轨上，所述石墨舟装载机构与所述推舟连接，所述推舟的推送方向与所述推舟导向机构所在的平面垂直，所述推车和所述缓存架的底部均预留供所述石墨舟装载机构通过的取放口。作为上述技术方案的进一步改进：所述推舟包括第一悬臂板、第二悬臂板、第一驱动机构及安装座，所述第一悬臂板与所述安装座固定连接并于下侧固设沿推送方向布置的第一滑动导轨，所述第二悬臂板上侧固设有第一滑块，所述第一滑块滑设于所述第一滑动导轨上，所述第一驱动机构包括第一驱动电机、一对第一皮带轮及绕设于一对第一皮带轮上的第一传动皮带，一对所述第一皮带轮安装于所述第一悬臂板上并沿所述第一滑动导轨的长度方向布置，所述第一驱动电机与其中一个第一皮带轮连接，所述第二悬臂板与所述第一传动皮带固定连接。所述第二悬臂板的侧壁上固设有第一L形连接板，所述第一L形连接板配设有第一夹板，所述第一传动皮带夹设于所述第一L形连接板与第一夹板之间，所述第一L形连接板与第一夹板通过紧固件连接。所述推舟还包括第三悬臂板及第二驱动机构，所述第二悬臂板下侧固设有与所述第一滑动导轨平行的第二滑动导轨，所述第三悬臂板上侧固设有第二滑块，所述第二滑块滑设于所述第二滑动导轨上，所述第二驱动机构包括第二驱动电机、一对第二皮带轮及绕设于一对第二皮带轮上的第二传动皮带，一对所述第二皮带轮安装于所述第二悬臂板上并沿所述第二滑动导轨的长度方向布置，所述第二驱动电机与其中一个第二皮带轮连接，所述第三悬臂板与所述第二传动皮带固定连接，所述石墨舟装载机构与所述第三悬臂板固定连接。所述第三悬臂板的侧壁上固设有第二L形连接板，所述第二L形连接板配设有第二夹板，所述第二传动皮带夹设于所述第二L形连接板与第二夹板之间，所述第二L形连接板与第二夹板通过紧固件连接。所述上水平导轨和所述下水平导轨之间设有同步机构，所述同步机构包括同步电机、一对同步轴、一对上皮带轮、一对下皮带轮、绕设于一对上皮带轮上的上传动皮带以及绕设于一对下皮带轮上的下传动皮带，一对所述同步轴分设于所述垂直导轨两侧，同步轴上下两端分别装设于所述上水平导轨和所述下水平导轨上，一对上皮带轮一一对应安装于一对同步轴上端，一对下皮带轮一一对应安装于一对同步轴下端，所述同步电机与其中一根同步轴连接，所述垂直导轨上下两端分别固设有上滑块和下滑块，所述上滑块滑设于所述上水平导轨上并与所述上传动皮带固定连接，所述下滑块滑设于所述下水平导轨上并与所述下传动皮带固定连接。所述推车包括支架及一对用于放置石墨舟的支撑杆，所述支撑杆与支架固定连接并与所述上水平导轨平行布置，一对所述支撑杆间隔布置以形成所述取放口。所述缓存架包括安装架及至少一层缓存台，所述缓存台包括一对用于放置石墨舟的缓存杆，所述缓存杆与所述安装架固定连接并与所述上水平导轨平行布置，一对缓存杆间隔布置以形成所述取放口。所述石墨舟装载机构包括与所述上水平导轨平行布置的连接杆及一对分设于连接杆两侧的装载杆，所述取放口供一对所述装载杆通过，所述推舟上固设有安装块及一对L形支撑座，所述连接杆一端置于所述安装块内并通过一夹紧块固定，所述安装块与所述夹紧块通过紧固件连接，所述连接杆中部设有第一卡箍，所述第一卡箍两端分别支撑于一对所述L形支撑座上，所述连接杆另一端沿长度方向设有一个以上的第二卡箍，所述第二卡箍两端均开设有安装孔，所述安装孔的侧壁上设有调节缝隙及用于调整所述调节缝隙大小的紧固件，所述装载杆依次穿过各所述安装孔。一种基于上述用于多管PECVD设备的自动上下料系统的自动上下料方法，包括以下步骤，S1上料：S1.1推车将装载有待进行镀膜工艺的石墨舟推送至设定位置，S1.2推舟沿垂直导轨向下滑动使石墨舟装载机构高度比石墨舟低，S1.3推舟将石墨舟装载机构推送至取放口下方，S1.4推舟沿垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多管PECVD设备的自动上下料系统，包括推车（1）、缓存架（2）、石墨舟（3）、石墨舟装载机构（4）及推舟（5），其特征在于：还包括推舟导向机构（6），所述推舟导向机构（6）包括上水平导轨（61）、下水平导轨（62）及垂直导轨（63），所述垂直导轨（63）上下两端分别滑设于所述上水平导轨（61）和下水平导轨（62）上，所述推舟（5）滑设于所述垂直导轨（63）上，所述石墨舟装载机构（4）与所述推舟（5）连接，所述推舟（5）的推送方向与所述推舟导向机构（6）所在的平面垂直，所述推车（1）和所述缓存架（2）的底部均预留供所述石墨舟装载机构（4）通过的取放口（7）。

【技术特征摘要】
1.一种用于多管PECVD设备的自动上下料系统，包括推车（1）、缓存架（2）、石墨舟（3）、石墨舟装载机构（4）及推舟（5），其特征在于：还包括推舟导向机构（6），所述推舟导向机构（6）包括上水平导轨（61）、下水平导轨（62）及垂直导轨（63），所述垂直导轨（63）上下两端分别滑设于所述上水平导轨（61）和下水平导轨（62）上，所述推舟（5）滑设于所述垂直导轨（63）上，所述石墨舟装载机构（4）与所述推舟（5）连接，所述推舟（5）的推送方向与所述推舟导向机构（6）所在的平面垂直，所述推车（1）和所述缓存架（2）的底部均预留供所述石墨舟装载机构（4）通过的取放口（7）。2.根据权利要求1所述的用于多管PECVD设备的自动上下料系统，其特征在于：所述推舟（5）包括第一悬臂板（51）、第二悬臂板（52）、第一驱动机构（53）及滑设于所述垂直导轨（63）上的安装座（59），所述第一悬臂板（51）与所述安装座（59）固定连接并于下侧固设沿推送方向布置的第一滑动导轨（511），所述第二悬臂板（52）上侧固设有第一滑块（521），所述第一滑块（521）滑设于所述第一滑动导轨（511）上，所述第一驱动机构（53）包括第一驱动电机（531）、一对第一皮带轮（532）及绕设于一对第一皮带轮（532）上的第一传动皮带（533），一对所述第一皮带轮（532）安装于所述第一悬臂板（51）上并沿所述第一滑动导轨（511）的长度方向布置，所述第一驱动电机（531）与其中一个第一皮带轮（532）连接，所述第二悬臂板（52）与所述第一传动皮带（533）固定连接。3.根据权利要求2所述的用于多管PECVD设备的自动上下料系统，其特征在于：所述第二悬臂板（52）的侧壁上固设有第一L形连接板（522），所述第一L形连接板（522）配设有第一夹板（523），所述第一传动皮带（533）夹设于所述第一L形连接板（522）与第一夹板（523）之间，所述第一L形连接板（522）与第一夹板（523）通过紧固件连接。4.根据权利要求2所述的用于多管PECVD设备的自动上下料系统，其特征在于：所述推舟（5）还包括第三悬臂板（54）及第二驱动机构（55），所述第二悬臂板（52）下侧固设有与所述第一滑动导轨（511）平行的第二滑动导轨（524），所述第三悬臂板（54）上侧固设有第二滑块（541），所述第二滑块（541）滑设于所述第二滑动导轨（524）上，所述第二驱动机构（55）包括第二驱动电机（551）、一对第二皮带轮（552）及绕设于一对第二皮带轮（552）上的第二传动皮带（553），一对所述第二皮带轮（552）安装于所述第二悬臂板（52）上并沿所述第二滑动导轨（524）的长度方向布置，所述第二驱动电机（551）与其中一个第二皮带轮（552）连接，所述第三悬臂板（54）与所述第二传动皮带（553）固定连接，所述石墨舟装载机构（4）与所述第三悬臂板（54）固定连接。5.根据权利要求4所述的用于多管PECVD设备的自动上下料系统，其特征在于：所述第三悬臂板（54）的侧壁上固设有第二L形连接板（542），所述第二L形连接板（542）配设有第二夹板（543），所述第二传动皮带（553）夹设于所述第二L形连接板（542）与第二夹板（543）之间，所述第二L形连接板（542）与第二夹板（543）通过紧固件连接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于多管PECVD设备的自动上下料系统，其特征在于：所述上水平导轨（61）和所述下水平导轨（62）之间设有同步机构（8），所述同步机构（8）包括同步电机（81）、一对同步轴（82）、一对上皮带轮（83）、一对下皮带轮（84）、绕设于一对上皮带轮（83）上的上传动皮带（85）以及绕设于一对下皮带轮（84）上的下传动皮带（86），一对所述同步轴（82）分设于所述垂直导轨（63）两侧，同步轴（82）上下两端分别装设于所述上水平导轨（61）和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，朱辉，瞿鸿海，谢振勇，
申请(专利权)人：湖南红太阳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43